趙漢卿,邸可新,胡 明,高 晶
(佳木斯大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,黑龍江 佳木斯 154007)
2016年,習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上的重要講話指出,“高等教育要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié),把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程,實現(xiàn)全員育人、全程育人、全方位育人;其他各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田,使各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應(yīng)。
2017年2月以來,教育部組織高校進行深入研討,先后形成“復(fù)旦共識”、“天大行動”和“北京指南”,開啟了高校工科教育的新篇章。新工科的內(nèi)涵是:以立德樹人為引領(lǐng),以應(yīng)對變化、塑造未來為建設(shè)理念,以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑,培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才。
在這樣的背景下,高校必須牢固樹立以立德樹人為本的教育理念,努力構(gòu)建全部課程和教師都承擔(dān)起思政教育的“大思政”格局。工科專業(yè)課程作為工科人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),如何科學(xué)合理地將思政元素有機融入到專業(yè)課程中,對于培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人有著非常重要的意義。
《材料力學(xué)性能》是材料類專業(yè)一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,主要講授材料在外加載荷和環(huán)境因素聯(lián)合作用下表現(xiàn)出變形、損傷與斷裂的行為規(guī)律和物理本質(zhì)以及評定方法,是各類材料在實際應(yīng)用中必須涉及的共性問題[1]。該課程既承接了《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《工程力學(xué)》等前序課程的相關(guān)內(nèi)容,也是《失效分析》等后續(xù)課程的基礎(chǔ),是一門理論性和實踐性非常強的課程。
通過該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握材料各種力學(xué)性能指標(biāo)的工程物理意義及應(yīng)用,掌握各種內(nèi)在因素和外部條件對材料力學(xué)性能指標(biāo)的影響和變化規(guī)律,為正確選材和合理使用材料提供依據(jù),為研制新材料、改進和開發(fā)冷熱加工新工藝,充分發(fā)揮材料力學(xué)性能的潛力指明方向,可直接用于指導(dǎo)生產(chǎn)和解決材料工程中的復(fù)雜問題。
通過該課程的學(xué)習(xí),可以引導(dǎo)學(xué)生深刻理解所學(xué)專業(yè)的重要意義,產(chǎn)生專業(yè)認(rèn)同感,激發(fā)學(xué)生的專業(yè)使命感和責(zé)任感;同時培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度和工程規(guī)范意識,增強學(xué)生運用理論知識解決實際工程問題的能力;樹立創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學(xué)生不斷自我完善和終身學(xué)習(xí)的人生理念;弘揚愛國主義精神,引領(lǐng)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,堅定理想信念。
弘揚愛國主義精神是課程思政的一個重要方面,可以在課程中找到大量的切入點。《新時代愛國主義教育實施綱要》指出,中華民族偉大復(fù)興正處于關(guān)鍵時期,新時代加強愛國主義教育,對于振奮民族精神、凝聚全民族力量,決勝全面建成小康社會,奪取新時代中國特色社會主義偉大勝利,實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢,具有重大而深遠(yuǎn)的意義。材料力學(xué)性能課程緒論中,以“上天有神州,下海有蛟龍,入地有盾構(gòu)”為導(dǎo)語,以“筑夢太空”、“創(chuàng)新中國”、“大國重器”和“超級裝備”等系列記錄片為載體,展示中國裝備制造業(yè)的創(chuàng)新成就,激發(fā)學(xué)生強烈的民族自豪感和愛國主義精神。
材料是裝備制造業(yè)發(fā)展的有力推手,一大批新材料的研發(fā)和應(yīng)用有力的推動了我國裝備制造業(yè)的發(fā)展。如第三代高性能鋁鋰合金在國產(chǎn)大飛機C919的大面積運用,大尺寸航母甲板用鋼在山東艦的成功應(yīng)用。通過這樣實際的應(yīng)用案例,提高學(xué)生的專業(yè)自豪感和認(rèn)同感。同時還要學(xué)生認(rèn)識到現(xiàn)階段我們與材料強國還存在一定差距,面對技術(shù)封鎖,材料人要勇于承擔(dān)起自己的使命,為祖國材料事業(yè)的發(fā)展貢獻力量。
當(dāng)講到材料屈服現(xiàn)象和強度時,可以將材料的屈服現(xiàn)象和人的屈服行為進行比較,引發(fā)學(xué)生對人的屈服展開深層次的思考。對于材料而言,較高的屈服強度是結(jié)構(gòu)材料的不懈追求;對于人而言,高的屈服強度是令人欽佩的可貴品質(zhì)。面對國家和民族大義,無論是前仆后繼的抗日英雄還是逆風(fēng)而行的抗疫英雄,都展現(xiàn)出了不屈服的愛國情懷。通過榜樣的力量感染和激發(fā)學(xué)生的愛國主義精神。
理論聯(lián)系實際要求教學(xué)過程必須堅持理論與實際的統(tǒng)一,培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識解決實際問題的能力,使學(xué)生掌握的理論知識能夠運用到實踐中去。例如,在講授材料理論斷裂強度和實際斷裂強度存在較大差異時,可以聯(lián)系光滑試樣和缺口試樣拉伸試驗,加深學(xué)生的理解。在講授材料的低溫脆性時,列舉20世紀(jì)30年代比利時Albert運河上多座橋梁發(fā)生低溫脆性斷裂,二戰(zhàn)期間美國多艘艦船在低溫下發(fā)生破壞斷裂事故等工程實例,讓學(xué)生了解環(huán)境因素對材料性能產(chǎn)生的影響;在講應(yīng)力腐蝕開裂時,列舉美國北極星導(dǎo)彈固體火箭發(fā)動機的殼體,以及大量的橋梁和艦船的低應(yīng)力斷裂等事故,學(xué)術(shù)界針對這些事故進行了失效分析,迅速發(fā)展了斷裂力學(xué),幾乎同時還發(fā)展了高強度鋼的應(yīng)力腐蝕開裂、氫脆延遲斷裂等一系列新學(xué)科,這些新學(xué)科理論反過來又可以用來指導(dǎo)實踐活動,用這樣的良性循環(huán)過程,提升學(xué)生對理論聯(lián)系實際的重視程度。
充分利用日常生活中的事例及啟發(fā)式的教學(xué)方法引發(fā)學(xué)生的好奇與疑問,激發(fā)學(xué)生將理論應(yīng)用于實踐的興趣。如在講到循環(huán)韌性時,機床床身要求減振,需要用循環(huán)韌性大的材料鑄鐵來制備,而樂器要產(chǎn)生共振,則需要用循環(huán)韌性小的材料來制作;在講授材料的疲勞損傷時,將人體疲勞的特點與材料的疲勞特性相對比等等[2]。這樣把理論同實踐聯(lián)系起來,有助于學(xué)生對知識的理解、內(nèi)化、提高及應(yīng)用。
“欲知平直,則必準(zhǔn)繩;欲知方圓,則必規(guī)矩。”實驗是《材料力學(xué)性能》的重要組成部分,在實驗教學(xué)中引入測試方法的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。如金屬材料拉伸試驗第1部分:室溫試驗方法(GB/T 228.1-2010)、金屬材料布氏硬度試驗第1部分:試驗方法(GB/T 231.1-2018)金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法(GB/T229-2020)等。通過這些標(biāo)準(zhǔn)的引入,引導(dǎo)學(xué)生閱讀國家標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、實施相關(guān)實驗。在實驗過程中,學(xué)生經(jīng)常會忽略試驗標(biāo)準(zhǔn)的時效性,選取了一些已經(jīng)廢止的標(biāo)準(zhǔn),教師一定要及時進行糾正。通過這樣的鍛煉,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度和工程規(guī)范意識。
國際競爭日趨激烈,世界多極化、經(jīng)濟全球化、文化多樣化、社會信息化深入發(fā)展。新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命蓄勢待發(fā),學(xué)科交叉融合加速,新興學(xué)科不斷涌現(xiàn),顛覆性技術(shù)層出不窮,催生產(chǎn)業(yè)重大變革和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,創(chuàng)新驅(qū)動成為許多國家謀求競爭優(yōu)勢的核心戰(zhàn)略[3]。培養(yǎng)創(chuàng)新工程人才成為在激烈的國際競爭中贏得主動的重要戰(zhàn)略選擇,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識是新工科教育的重要內(nèi)涵。
培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,要求緊密結(jié)合學(xué)科前沿的發(fā)展情況。教師在教學(xué)過程中應(yīng)結(jié)合自身的科研工作,有針對性的收集與學(xué)科領(lǐng)域相關(guān)的前沿科技素材,如形狀記憶合金的偽彈性、納米材料的力學(xué)性能、利用原子力顯微鏡制成的納米硬度計、探尋材料“結(jié)構(gòu)—性能”本源關(guān)系的原位測試技術(shù)等內(nèi)容,這樣可以提高學(xué)生主動探索相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域知識的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識[4]。
《材料力學(xué)性能》是一門理論和實驗結(jié)合十分緊密的課程。教師應(yīng)該提高對實驗的重視程度,精心設(shè)計好每一個實驗。在設(shè)計實驗過程中,應(yīng)盡量減少驗證性實驗占比,增加設(shè)計性和綜合性實驗比例;在學(xué)時有限的情況下,可以考慮設(shè)計開放和選修實驗,這樣可以增強學(xué)生的動手能力,引發(fā)學(xué)生對所學(xué)知識進行更深層次的思考,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
不斷進行自我完善和終身學(xué)習(xí)不僅是延續(xù)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的基礎(chǔ),更是推動創(chuàng)新的不竭動力。論語有“吾日三省吾身”,“見賢思齊焉,見不賢而內(nèi)自省也?!苯處熢诮虒W(xué)過程中應(yīng)該將自我完善和終身學(xué)習(xí)作為重要思政元素。如教師講到斷裂時,提到缺陷往往會成為斷裂裂紋最初萌生的位置,為了減少材料的斷裂破壞,需要采取一定的工藝手段和方法消除材料的缺陷,同樣個人自身的一些缺點和認(rèn)知限制往往會成為導(dǎo)致失敗的原因,俗話說,金無足赤,人無完人,有缺點并不可怕,關(guān)鍵是能否不斷的進行自我完善,不斷的修正人生和努力的方向;事物總是是在發(fā)展變化,尤其是信息化時代的到來,事物發(fā)展日新月異,即使是一些現(xiàn)階段領(lǐng)先的技術(shù)和認(rèn)知,也會隨著社會的發(fā)展不斷被刷新和更替,唯有樹立終身學(xué)習(xí)的意識,才能緊跟社會的發(fā)展,不被社會所淘汰。
在講到金屬材料在其它載荷下的力學(xué)性能時,介紹機械零件在復(fù)雜載荷和環(huán)境作用下,要求材料具有良好的綜合性能,進一步引申到人的發(fā)展也要求全面。特別是隨著科學(xué)技術(shù)的跨越式發(fā)展,各學(xué)科交叉融合,迫切需要復(fù)合型人才,這就要求我們青年學(xué)生要不斷擴展自身的知識和技能儲備量,不斷的進行自我完善和樹立終身學(xué)習(xí)的意識,才能應(yīng)對社會發(fā)展的需要。
習(xí)近平總書記在同各界優(yōu)秀青年代表座談時的講話中提出,廣大青年要堅定理想信念、要練就過硬本領(lǐng)、要矢志艱苦奮斗,旨在歷練寵辱不驚的心理素質(zhì),堅定百折不撓的進取意志,保持樂觀向上的精神狀態(tài),善于變挫折為動力,用從挫折中吸取的教訓(xùn)啟迪人生,使人生獲得升華和超越。
在講彈性變形時,從金屬材料的彈性變形過程入手,引申出人的身體亦如材料,超過材料的彈性極限,材料會產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形;同樣長時間超負(fù)荷的工作和學(xué)習(xí)也會超過人身體的承受極限,產(chǎn)生不可修復(fù)的病變,嚴(yán)重影響個人的工作效率和生活質(zhì)量。毛主席曾說過“團結(jié)、緊張、嚴(yán)肅、活潑”和成語“張弛有度”,都是告訴我們在學(xué)習(xí)和工作中,既要專注認(rèn)真,又要適當(dāng)休息。適當(dāng)?shù)男菹⑹怯兄诟玫膶W(xué)習(xí)和工作,所以青年學(xué)生應(yīng)該培養(yǎng)健康的生活方式。
講到塑性變形時會提到應(yīng)變硬化現(xiàn)象,它的出現(xiàn)表明金屬材料有一種阻止繼續(xù)塑性變形的能力。對于材料而言,應(yīng)變硬化能力強的材料能夠抵抗外加載荷作用,保證材料安全服役;事物的發(fā)展是前進性和曲折性的統(tǒng)一,對于人而言也是如此,人生中總會遇到這樣或那樣的挫折和困難,所以青年學(xué)生應(yīng)該不斷提高自身抵抗挫折和困難的勇氣和能力。通過這樣的對比,樹立學(xué)生百折不撓的進取精神,培養(yǎng)學(xué)生健康的生活方式和積極向上的心態(tài),勇挑民族復(fù)興的時代重任。
專業(yè)課程思政是課程思政系統(tǒng)中最為關(guān)鍵和最難解決的部分[5]?!恫牧狭W(xué)性能》教學(xué)過程中,如何將挖掘出的課程思政元素以“潤物細(xì)無聲”的方式融入到教學(xué)實踐中,成為了實現(xiàn)課程思政育人功能的關(guān)鍵問題。
教師作為課程思政的施教主體,提升教師思政育人的意識、能力和技巧是實現(xiàn)課程思政育人作用的關(guān)鍵[6]。教師要改變過去注重知識與技能培養(yǎng),忽視思政價值引領(lǐng)的思想,真正從思想層面上提高對課程思政的認(rèn)識,主動推動材料力學(xué)性能課程思政建設(shè),切實把思想價值引領(lǐng)融入到課程教學(xué)全過程。教師要不斷提高自身的人文社科素養(yǎng),提高思政育人的能力和水平。這就要求教師要有針對性學(xué)習(xí)馬克思列寧主義、毛澤東思想、中國特色社會主義理論體系、黨的思想路線方針和政策等內(nèi)容,廣泛涉獵歷史、經(jīng)濟、文化、社會、生態(tài)、軍事等各領(lǐng)域和各學(xué)科知識,緊跟時代節(jié)拍,只有這樣才能為課程思政發(fā)揮育人效果打下良好的基礎(chǔ),才能使教師在融入思政元素的過程中厚積薄發(fā),迎刃有余。
“教書”是顯性教育,“育人”是隱性教育,教師要不斷探索課程思政元素融入材料力學(xué)性能教學(xué)過程的策略和技巧。教師要善于尋找思政素材的新鮮視角,特別是追蹤青年學(xué)生感興趣的的社會熱點和時事政治問題,將這些問題作為隱性教育有機融入到顯性教育的良好載體,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和思考的興趣。教師通過恰當(dāng)和策略和技巧,可以讓學(xué)生在一種自然和諧、潛移默化的狀態(tài)下完成思政教育和引領(lǐng),以春風(fēng)化雨、潤物無聲的方式實現(xiàn)“教書”和“育人”的完美融合[7]。
新工科建設(shè)是主動應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,服務(wù)國家戰(zhàn)略、滿足產(chǎn)業(yè)需求和面向未來發(fā)展的重要舉措,新工科是我國工科教育事業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。立德樹人是教育的根本任務(wù)和中心環(huán)節(jié),新工科建設(shè)應(yīng)當(dāng)把思政教育擺在重要位置,在教學(xué)實踐過程中真正做到專業(yè)知識與思政育人相結(jié)合,發(fā)揮好《材料力學(xué)性能》等專業(yè)課程與思想政治課程的協(xié)同育人合力,把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程,實現(xiàn)全員育人、全過程育人、全方位育人,培養(yǎng)又紅又專、德才兼?zhèn)?、全面發(fā)展的中國特色社會主義合格建設(shè)者和接班人。